隨著世界貿(mào)易的高速發(fā)展,集裝箱運輸競爭日趨激烈,導(dǎo)致集裝箱運輸船舶向大型化發(fā)展。為了快速接卸超大型集裝箱船,*大限度地縮短船舶在港時間,不少港口要求開發(fā)高效率的岸邊集裝箱裝卸系統(tǒng),有的港口向機械制造商提出了起重機能一次性裝卸2個40ft集裝箱的新課題。上海振華港口機械(集團(tuán))股份有限公司((ZMC)*新推出的雙40ft箱岸邊集裝箱起重機(以下簡稱雙40岸橋),就是為了滿足這一要求而開發(fā)的。顯然,它的成功開發(fā)必然引起碼頭裝卸工藝的相應(yīng)變化。雙40岸橋理論上可使裝卸效率提高50%目前世界上的集裝箱起重機1次只能吊起1個40ft箱或2個20ft箱。如果起重機1次可吊起2個40ft箱,設(shè)備成本增加不多,輪壓增加不大,將是參與港口碼頭起重機世界競爭的得力武器。
1構(gòu)造特點雙40岸橋(見),主要是對成熟常規(guī)岸橋起升系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn),即它具有2套起升系統(tǒng),實現(xiàn)小車1次裝卸2個40ft箱。
針對超巴拿馬型船而開發(fā)的雙40岸橋具有如下特點:機房內(nèi)有2套獨立的起吊系統(tǒng),它通過小車上的滑輪與2個標(biāo)準(zhǔn)的可伸縮吊具相連,2套吊1雙起升系統(tǒng)2可吊雙40ft箱的小車3.常規(guī)岸橋構(gòu)造雙40岸橋具的上架通過油缸裝置令2個吊具改變相對位置,即分離、合攏、呈八字形等,可以進(jìn)行雙40ft箱作業(yè)(見)。
ZMC開發(fā)的雙40岸橋不是2套起升機構(gòu)的簡單合并,它的一個重要特色是開發(fā)了專用的差動型起升齒輪減速箱。這個減速箱可以實現(xiàn)功率的分解和疊加,即它使2臺電機的輸出功率既能分配給2個吊具,又可疊加在一起只供給1個吊具。只有如此,才可使起重機在使用1個吊具時也能實現(xiàn)高速高效。
適應(yīng)岸橋進(jìn)行雙40ft箱作業(yè)時必須面對的各種工況。
2設(shè)計創(chuàng)新點及新功能近3年國際上幾家知名的吊具制造商都在致力于開發(fā)吊雙40f箱的吊具,而且繪出了維妙維肖的仿真圖形,但至今沒有實用有效的商品問世,他們遇到了不改變起重機本身的構(gòu)造將難以有效地實現(xiàn)多變工況的困難。只簡單地從吊具上進(jìn)行創(chuàng)新改革是有局限的,難以滿足裝卸雙40ft箱時多變工況的要求,只有對吊具和起重機本身同時予以革新,才有可能實現(xiàn)這些要求。
ZPMC通過對吊具上架和起重機起升機構(gòu)、電氣控制以及起重機相關(guān)部件的創(chuàng)新,可以較好地實現(xiàn)起重機的雙40f箱作業(yè)。它主要有以下創(chuàng)新:吊具的起升系統(tǒng)由2套獨立的起升纏繞系統(tǒng)組成,每套纏繞系統(tǒng)都有獨立的傾轉(zhuǎn)裝置和防掛倉裝置。每套起升系統(tǒng)都是常規(guī)岸橋成熟可靠的裝置。
2套吊具由特殊設(shè)計的起升機構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動,其中,新型的差動型減速箱是關(guān)鍵,根據(jù)電機和制動器的不同工作組合工況,既可實行2套吊具的同時起升工況,也可實行2套吊具各自獨立的起升,也可1套吊具起升1套吊具不動。這種減速箱沒有采用操作困難的撥叉式排擋,也沒有采用易發(fā)生故障的電磁離合器,而是采用摩擦式差動分配裝置。
吊具上架為獨立的2套裝置,它們之間通過2組平行的油缸相連,油缸和吊具上架通過球鉸相連,通過油缸的伸縮動作就可實現(xiàn)2個吊具的分離;每個油缸都裝有磁性尺,能準(zhǔn)確反饋2個吊具的分離位置。
在2組平行的油缸之間聯(lián)有1個小油缸,通過油缸的伸縮動作可實行2個吊具的錯位。
平行油缸的端部接頭有特殊的電磁式連接裝置,可以快速脫離和合攏,通過它的動作就可實現(xiàn)2個吊具的聯(lián)接和分離。
由于吊具上架和起重機的綜合創(chuàng)新設(shè)計,這種起重機完全可以適應(yīng)裝卸雙40ft箱時所有可能出現(xiàn)的工況。
能同時進(jìn)行2個40ft作業(yè)。這時,吊具上架油缸可以快速脫開而使2個吊具獨立,起升機構(gòu)可將其中1個吊具吊至*高點固定,使用另1套吊具即可實現(xiàn)雙20ft箱(或單40ft箱或單45ft箱)、負(fù)荷達(dá)60~65t的作業(yè)。在采用單吊具吊2個超重的20ft箱時,雖然總重可達(dá)60t甚至654但由于本機采用的差動減速箱的合成功能,使2個原為吊40ft箱配備的電動機的輸出功率合成起來,在吊60~65t載荷時,起升速度可以不小于90m/s當(dāng)2個集卡停車位置誤差超出吊具油缸所能調(diào)節(jié)的范圍時,1套吊具先著箱起升一定高度后,再緩慢移動小車使另一套吊具著箱。這種工況也可以適應(yīng)2個箱中間隔開1個或幾個箱的作業(yè),使裝卸工作更加機動靈活。如果碼頭上的集卡相距足夠大,如4m、5m或更大,則可以分別操作2個吊具,分別對集卡進(jìn)行裝卸,然后使吊具合攏到合適位置,將雙箱一次裝到船上。
雙40岸橋除了以上作業(yè)功能外,還可以用1套吊具吊2個20ft箱,2套吊具共吊4個20ft箱。在負(fù)荷不超重的情況下,雙吊具下可吊2個雙20ft箱(即4個20ft箱),或雙45ft箱,或1個40ft箱2個20ft箱等,實現(xiàn)多種組合(見)。
3結(jié)語開發(fā),將促使我們運用高科技手段研究和解決一系列問題,如安全保護(hù)問題、恒功率控制問題、司機視野問題、防搖問題,等等。新的起重機誕生,必然引發(fā)碼頭裝卸工藝變革這是提高工效的關(guān)鍵。起重集裝箱船舶作業(yè)效率的度量和比較交通部水運科學(xué)研究所彭傳圣的因素,介紹我國集裝箱碼頭刷新船時作業(yè)效率記錄的情況,指出宜以一段時間泊位作業(yè)效率、船時作業(yè)效率和岸邊集裝箱起重機作業(yè)效率的統(tǒng)計平均值作為集裝箱碼頭作業(yè)效率的度量和比較指標(biāo)。
船舶大型化之后,船公司更加關(guān)注其船舶所掛靠港口的船舶使用費和集裝箱裝卸費用及船舶作業(yè)效率11,港口需要致力于降低營運成本提高船舶作業(yè)效率,以便降低船舶使用費和裝卸作業(yè)收費,加速船舶周轉(zhuǎn),保證船公司能夠從大型集裝箱船舶的應(yīng)用中獲得預(yù)期的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益,吸引船舶掛靠,提高自身的競爭能力。當(dāng)前我國集裝箱碼頭大多面臨通過能力不足和競爭壓力加劇的問題,提高船舶作業(yè)效率成為提高碼頭核心競爭力的重要著力點之一。近年來,各大型港口不斷刷新船時作業(yè)效率和岸邊集裝箱起重機作業(yè)效率世界記錄。但是,從有利于普遍加速船舶周轉(zhuǎn)的角度考慮,碼頭的船舶作業(yè)效率提高是指平均泊位作業(yè)效率、船時作業(yè)效率和岸邊集裝箱起重機作業(yè)效率的提高,偶爾單船船時作業(yè)效率或者岸邊集裝箱起重機作業(yè)效率很高,并不表示相應(yīng)碼頭的船舶作業(yè)效率很高。要真正提高船舶作業(yè)效率,國內(nèi)集裝箱碼頭還需要在碼頭的設(shè)施和設(shè)備配置、機械和車輛的操作、高新技術(shù)的應(yīng)用、設(shè)備和車輛的調(diào)度管理和生產(chǎn)組織水平的提高方面做出努力。
本文分析船舶作業(yè)效率的影響因素,回顧近年國內(nèi)大型港口刷新船時作業(yè)效率記錄的情況,提出機本身具有多種功能來適應(yīng)不同的操作要求。ZPMC愿意和有志于此的用戶、咨詢公司和高科技公司合作,愿意聽取各港口用戶和科研單位專家的意見,共同努力使它日臻完善。
雙40岸橋為ZPMC首創(chuàng),在國內(nèi)外申請了專利。ZPMC在2005年初為“迪拜”港提供的4臺雙以平均的泊位作業(yè)效率、船時作業(yè)效率和岸邊集裝箱起重機作業(yè)效率作為集裝箱碼頭作業(yè)效率的度量和比較指標(biāo)。
1船舶作業(yè)效率的影響因素影響船舶作業(yè)效率的因素很多,除了碼頭平面布置、氣象水文條件、進(jìn)出港通航條件、道路布置方式、道路交通能力、水平運輸方式、碼頭通過能力、生產(chǎn)組織方法、設(shè)備調(diào)度方法、設(shè)備管理水平、信息管理水平、管理人員素質(zhì)、周班服務(wù)構(gòu)成、集裝箱吞吐量、尺度類型構(gòu)成等碼頭條件和營運管理因素外,還有下列方面的因素:大門作業(yè)區(qū):車道數(shù)量、工班安排、檢查效率。
堆場作業(yè)區(qū):堆存容量、堆碼方式、堆存時間、設(shè)備數(shù)量、設(shè)備性能、操作水平。
水平運輸:路線安排、車輛數(shù)量、車輛類型、車輛性能、操作水平。
前沿作業(yè)區(qū):泊位數(shù)量、設(shè)備數(shù)量、設(shè)備類型、設(shè)備性能、操作水平。
集裝箱船舶:到港模式、調(diào)度方法、船舶大40岸橋和為上海港提供的1臺雙40岸橋均已在碼頭進(jìn)行試運行。通過在實踐中不斷改進(jìn)和完善,雙40岸橋一定會成為令用戶滿意的高質(zhì)量、高技術(shù)的新一代岸橋。